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原子的构成和元素
主讲：黄冈中学高级教师
付 军
一周强化一、一周内容概述
本周我们对第四单元“物质构成的奥秘”进行了学习。其中课题1：原子的构成中讲解了原子的构成，相对原子质量等重要知识；课题2：元素中我们学习了元素、元素符号、物质分类等知识。这两节是学习化学的基础，我们需要好好学习。
二、重点知识归纳及讲解
（一）、原子
说明：
（1）由于原子核所带电量与核外电子的电量相等，电性相反，故整个原子不显电性，即核电荷数＝质子数＝核外电子数。
（2）除相对原子质量为1的普通氢原子不含中子外，其他原子都是由质子、中子、电子三种粒子构成的。
（3）核电荷数（即质子数）决定了元素的种类。
（4）电子的质量很小，可以忽略不计，所以原子的质量主要集中在原子核上。
（二）、相对原子质量
以一种碳原子的质量的1/12（约1.66×10－27kg）作为标准，其他原子的质量跟它相比较所得的比值，就是这种原子的相对原子质量，即
1、为什么要引入相对原子质量？
原子的实际质量很小，一般只有10－27kg左右，这样小的数字，记忆、书写都很不方便，就像用吨作单位来表示一粒稻谷的质量一样，为了解这一问题，就引入了相对原子质量。
2、相对原子质量与原子的质量有什么区别？
原子的质量是原子的实际存在的物质的多少，是实际质量或称为真实质量，相对原子质量是以12C原子质量的1/12为标准来表示物质质量多少的相对质量，原子质量的单位是kg，相对原子质量的单位是1。
3、原子质量与相对原子质量的区别与联系
4、A、B两原子的相对原子质量之比＝A、B两原子的质量之比。
（三）、人类认识原子、分子的历史
1803年，英国化学家道尔顿在他的实验研究的基础上提出了原子说。他认为：物质是由不可分割的原子构成的，原子是一个实心的球体，同种原子的形状、性质、质量都相同，原子在化学反应中保持其本性不变，道尔顿的原子论使当时的一些化学基本定律得到了统一的解释，很快为当时的化学界接受，成为一些基本定律和化学实验的理论基础，但是他没有把原子和分子区别开，在这之后，法国化学家盖·吕萨克通过气体反应体积定律，提出分子的假说，为原子论做了一些补充。1811年，意大利化学家阿伏加德罗提出了分子的概念，他提出分子是物质能独立存在且保持物质化学性质的最小粒子，分子是由原子构成的。
原子——分子论为大家所接受，它为近代物质结构学说奠定了基础。自从用原子—分子论来研究物质性质和变化后，化学开始成为一门独立的科学。
（四）、元素
具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子总称为元素
1、地壳中元素的含量
地壳中含量较多的四种元素是氧（O）、硅（Si）、铝（Al）、铁（Fe）
2、元素符号
（1）来源：是这种元素拉丁文名称的第一个大写字母，如果几种元素名称的第一个大写字母相同时，再附加一个小写字母来区别。
（2）书写：第一个字母大写，第二个字母小写，如钙Ca、铜Cu。
（3）表示意义：①表示一种元素；②表示这种元素的一个原子，既有宏观意义，也有微观意义。如H表示氢元素，也表示一个氢原子，但2H只表示2个氢原子。
3、元素周期表简介
元素周期表共有7个横行，18个纵行，每个横行叫做一个周期，每个纵行叫做一个族，所以元素周期表有7周期，16个族（8、9、10三个纵行共同组成一个族）。
元素在周期表中的位置能反映该元素的原子结构，原子序数与元素原子核电荷数在数值上相同。
4、元素的发现史
古代人们已经知道了金、银、铜、碳、铁等大约10种元素，元素发现的年代开始于18世纪的下半叶，在这之前的约1000年里，限于人们的认识和实验条件，仅发现了锌、磷、砷、锑、铋等五种元素。自从用原子—分子论来研究物质的性质和变化以后，化学开始成为一门科学，在研究中，科学家们对元素的认识逐步深入和一致，他们掌握了如何测定矿物成分，并不断采用了新的分析方法，实验研究进入了化学分析的阶段，在这种条件下，有大量新元素被发现，大部分自然界存在的元素，都是这一时期被发现的。
随着对已知元素的光谱分析，人们发现了每种元素都有着自己特有的光谱图像，这样光谱分析就成了研究和发现新元素的重要手段，稀有气体元素就是通过光谱分析发现的。
19世纪末至20世纪初，随着对放射性的认识，科学家们开始采用辐射测量法这种新的研究方法，发现了一些放射性元素。
由于所研究的原子的核内质子数越来越多，它们之间正电荷的斥力越来越大，原子也就越来越不稳定，用人工获得的这种元素的寿命极短，甚至用秒来计算。例如，106号元素的寿命只有1s多，这就给元素的研究和鉴定造成了极大的困难。自20世纪20年代末以后，没有再发现自然界存在的新元素，现在说发现新元素这个“发现”，已具有了新的涵义，就是通过复杂、先进的高科技手段研究地球上和宇宙中的物质，人工合成新元素。
至今，人们已经发现了110种元素，它们的发现、合成和鉴定反映了不同历史时期的科学发展水平，也反映了科学家研究工作的艰辛。
三、难点知识剖析
（一）、化合物
由不同元素组成的纯净物叫做化合物。例如，二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）都是化合物。
（二）、单质
由同种元素组成的纯净物叫做单质。例如：氧气（O2）、氮气（N2）、氢气（H2）都是单质。
注意：化合物、单质和混合物、纯净物概念的区别。混合物和纯净物是按物质种类来区分的，而化合物和单质是按元素的种类来区分的，纯净物包含单质、化合物。
记住地壳中含量占前四位的元素；氧48.60%；硅26.30%；铝7.73%；铁4.75%。
（三）、描述物质组成的方法与规律
物质、元素、分子、原子之间的关系可表示为：
元素是宏观的概念，只有种类之分，没有数量之别。在讨论物质的组成成分时，应该用“…由某元素组成”来描述，其中只涉及到种类而没有数量多少的含义。原子、分子、离子是微观的概念。当讨论物质的微观结构时，就应该用原子（或分子、离子）来描述，不仅要讲种类而且要讲“个数”。故在讨论物质的组成和结构时，应注意规范地运用这些概念，现举例如下：
1、由分子构成的物质，有三种说法（以二氧化碳为例）：
（1）二氧化碳是由氧元素和碳元素组成的。
（2）二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。
（3）每个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子构成的。
2、由原子（或离子）直接构成的物质（如汞、食盐），有两种说法：
（1）汞是由汞元素组成的；食盐是由钠元素和氯元素组成的。
（2）汞是由汞原子构成的；食盐是由钠离子和氯离子构成的。
